第17章化工儀表及自動(dòng)化(已修改)
2025-01-18 02:04 本頁(yè)面
【正文】 化學(xué)工業(yè)出版社 化工儀表及自動(dòng)化 第十七章 典型化工單元的控制方案 內(nèi)容提要 ?流體輸送設(shè)備的自動(dòng)控制 ?離心泵的自動(dòng)控制方案 ?往復(fù)泵的自動(dòng)控制方案 ?壓氣機(jī)的自動(dòng)控制方案 ?傳熱設(shè)備的自動(dòng)控制 ?兩側(cè)均無(wú)相變化的換熱器控制方案 ?載熱體進(jìn)行冷凝的加熱器自動(dòng)控制 ?冷卻劑進(jìn)行汽化的冷卻器自動(dòng)控制 ?精餾塔的自動(dòng)控制 ?精餾塔的干擾因素及對(duì)自動(dòng)控制的要求 1 內(nèi)容提要 ?精餾塔的控制方案 ?化學(xué)反應(yīng)器的自動(dòng)控制 ?化學(xué)反應(yīng)器的控制要求 ?釜式反應(yīng)器的溫度自動(dòng)控制 ?固定床反應(yīng)器的自動(dòng)控制 ?流化床反應(yīng)器的自動(dòng)控制 2 第一節(jié) 流體輸送設(shè)備的自動(dòng)控制 ?一、離心泵的自動(dòng)控制方案 3 離心泵流量控制的目的是要將泵的排出流量恒定于某一給定的數(shù)值上 。 離心泵的流量控制大體的三種方法 1. 控制泵的出口閥門(mén)開(kāi)度 當(dāng)干擾作用使被控變量 （ 流量 ） 發(fā)生變化偏離給定值時(shí) ， 控制器發(fā)出控制信號(hào) ， 閥門(mén)動(dòng)作 ， 控制結(jié)果使流量回到給定值 。 第一節(jié) 流體輸送設(shè)備的自動(dòng)控制 4 圖 172 泵的流量特性曲線與管路特性曲線 控制閥一般應(yīng)該安裝在泵的出口管線上，而不應(yīng)該安裝在泵的吸入管線上（特殊情況除外）。 注意 圖 171 改變泵出口阻力調(diào)流量 第一節(jié) 流體輸送設(shè)備的自動(dòng)控制 5 圖 173 改變泵的轉(zhuǎn)速調(diào)流量 圖 173中曲線 3表示轉(zhuǎn)速分別為 n n n3時(shí)的流量特性 ， 且有 n1＞ n2＞ n3。 該方案從能量消耗的角度來(lái)衡量最為經(jīng)濟(jì) ， 機(jī)械效率較高 ， 但調(diào)速機(jī)構(gòu)一般較復(fù)雜 ，所以多用在蒸汽透平驅(qū)動(dòng)離心泵的場(chǎng)合 ， 此時(shí)僅需控制蒸汽量即可控制轉(zhuǎn)速 。 第一節(jié) 流體輸送設(shè)備的自動(dòng)控制 6 將泵的部分排出量重新送回到吸入管路 ， 用改變旁路閥開(kāi)啟度的方法來(lái)控制泵的實(shí)際排出量 。 控制閥裝在旁路上 ， 壓差大 ，流量小 ， 因此控制閥的尺寸較小 。 該方案不經(jīng)濟(jì) ， 因?yàn)榕月烽y消耗一部分高壓液體能量 ，使總的機(jī)械效率降低 ， 故很少采用 。 圖 174 改變旁路閥調(diào)流量 第一節(jié) 流體輸送設(shè)備的自動(dòng)控制 ?二、往復(fù)泵的自動(dòng)控制方案 7 往復(fù)泵 多用于流量較小 、 壓頭要求較高的場(chǎng)合 ，它是利用活塞在汽缸中往復(fù)滑行來(lái)輸送流體的 。 往復(fù)泵提供的理論流量可按下式計(jì)算 （ 171） 第一節(jié) 流體輸送設(shè)備的自動(dòng)控制 8 該方案適用于以蒸汽機(jī)或汽輪機(jī)作原動(dòng)機(jī)的場(chǎng)合 ， 此時(shí) ， 可借助于改變蒸汽流量的方法方便地控制轉(zhuǎn)速 。 圖 175 改變轉(zhuǎn)速的方案 第一節(jié) 流體輸送設(shè)備的自動(dòng)控制 9 該方案由于高壓流體的部分能量要白白消耗在旁路上 ， 故經(jīng)濟(jì)性較差 。 圖 176 改變旁路流量 第一節(jié) 流體輸送設(shè)備的自動(dòng)控制 10 s 圖 177 往復(fù)泵的特性曲線 計(jì)量泵常用改變沖程 s來(lái)進(jìn)行流量控制 。沖程 s的調(diào)整可在停泵時(shí)進(jìn)行 ， 也有可在運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下進(jìn)行的 。 第一節(jié) 流體輸送設(shè)備的自動(dòng)控制 ?三、壓氣機(jī)的自動(dòng)控制方案 11 壓力機(jī)的分類(lèi) ? 其 作用原理 不同可分為離心式和往復(fù)式兩大類(lèi)； ? 按 進(jìn) 、 出口壓力高低 的差別 ， 可分為真空泵 、 鼓風(fēng)機(jī) 、 壓縮機(jī)等類(lèi)型 。 第一節(jié) 流體輸送設(shè)備的自動(dòng)控制 12 對(duì)于低壓的離心式鼓風(fēng)機(jī) ， 一般可在其出口直接用控制閥控制流量 。 由于管徑較大 ， 執(zhí)行器可采用蝶閥 。 其余情況下 ， 為了防止出口壓力過(guò)高 ， 通常在入口端控制流量 。 因?yàn)闅怏w的可壓縮性 ， 所以這種方案對(duì)于往復(fù)式壓縮機(jī)也是適用的 。 為了減少阻力損失
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